PENENTUAN KADAR Fe (BESI) DALAM SEDIAAN SECARA SPEKTROFOTOMETER ATAU KOLORIMETRI MENGGUNAKAN METODE STANDAR ADISI

A.    Tujuan Percobaan

Tujuan percobaan ini adalah untuk menentukan kadar Fe (besi) dalam sediaan secara spektrofotometer atau kolorimetri menggunakan metode standar adisi.

B.     Landasan Teori

Besi secara farmakologi digunakan sebagai zat penambah darah bagi penderita anemia. Salah satu bentuk garam besi yang digunakan sebagai komponen zat aktif dalam sediaan penambah darah adalah besi (II) sulfat, yaitu besi bervalensi dua atau fero. Hal ini berkaitan dengan kondisi tubuh manusia yang lebih mudah menyerap besi dua daripada besi bervalensi tiga. Sifat kimia besi yang sangat dikenal adalah mudah teroksidasi oleh oksigen dari udara dan oksidator lainnya, sehingga besi umumnya dijumpai sebagai besi bervalensi tiga. Pada kondisi tertentu dimana kurang kontak dengan udara, besi berada sebagai besi bervalensi dua (Vogel, 1961).

Metode analisis besi yang sering digunakan saat ini adalah dengan spektrofotometri sinar tampak, karena kemapuannya dapat mengukur konsentrasi besi yang rendah. Analisis kuantitatif besi dengan spektrofotomteri dikenal dua metode, yaitu metode orto-fenantrolin dan metode tiosianat. Besi bervalensi dua maupun besi bervalensi tiga dapat membentuk kompleks berwarna dengan suatu reagen pembentuk kompleks dimana intensitas warna yang dibentuk dapat diukur dengan spektrofotometer sinar tampak (Kartasasmita, 2008).

Metoda spektrofotometri uv-vis adalah salah satu metoda analisis kimia untuk menentukan unsur logam, baik secara kualitatif maupun secara kuantitatif. Analisis secara kualitatif berdasarkan pada panjang gelombang yang ditunjukkan oleh puncak spektrum (190 nm s/d 900 nm), sedangkan analisis secara kuantitatif berdasarkan pada penurunan intensitas cahaya yang diserap oleh suatu media. Pembentukan warna dilakukan dengan cara menambahkan bahan pengompleks yang selektif terhadap unsur yang ditentukan (Fatimah, 2009).

 Spektrofotometri UV Vis digunakan dalam penentuan kadar senyawa organik yang mempunyai struktur kromofor atau mengandung gugus kromofor. Penentuan kadar dilakukan dengan mengukur absorbansi pada panjang gelombang maksimum (puncak kurva), agar dapat memberikan absorbansi tertinggi untuk setiap konsentrasi (Cahyadi, 2006).

Salah satu metode yang cukup handal pada spektrofotometer adalah dengan penambahbakuan atau adisi standar. Metode ini meruapakan suatu pengembangan metode spektrofotometer sinar tampak dengan biaya relatif lebih murah (Watulingas, 2008).

Tujuan utama penggunaan metode adisi standar adalah untuk (1) meningkatkan sensitivitas melalui penambahan nilai terukur; (2) menurunkan sensitivitas ketika larutan analit terlalu tinggi konsentrasinya; (3) mengkompensasi efek matriks; (4) mengkompensasi kesalahan operator          (Day, 2002).

C.    Alat dan Bahan

1.      Alat

Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah:

a.       Spektronik 20 D

b.      Kuvet

c.       Gelas ukur 10 mL dan 50 mL

d.      Pipet ukur 10 ml

e.       Filler

f.       Tabung reaksi

g.      Pipet tetes

h.      Labu takar 25 ml dan 50 mL

i.        Gelas kimia

j.        Timbangan analitik

2.      Bahan

Bahan -bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah:

a.       Air (H₂O)

b.      Sediaan obat dengan kandungan Besi(III) sulfat

c.       Ammonium Tiosianat

d.      HCl pekat

e.       FeCl₃

D.    Prosedur Kerja

·         Pembuatan Larutan Standar

Besi (III) klorida (FeCl3)

 

-       Ditimbang sebanyak 0.001 gram

-     Dilarutkan dengan HCl pekat

-     Diencerkan hingga 100 mL dengan akuades

Larutan FeCl3 10 ppm

 

-     Dipipet 5 mL, dimasukkan dalam labu ukur

-     Ditambahkan larutan ammonium tiosianat

-     Diencerkan hingga 100 ml

Larutan standar 5 ppm

·         Penentuan nilai λ maks

Larutan standar

 

-          Dimasukkan dalam kuvet

-          Diukur absorbansi pada rentang panjang gelombang 450-650 nm

-          Dicatat hasil yang diperoleh

λ maks = 450 nm

·         Penentuan Kadar Fe dengan Metode Standar Adisi I

Sediaan Besi Sulfat

 

-          Ditimbang sebanyak 0.01 gram

-          Dilarutkan dengan HCl

-          Diencerkan dengan akuades hingga volume 250 mL

Larutan Besi Sulfat

 

-          Dipipet sebanyak 25 mL

-          Dimasukkan di dalam lima labu ukur berbeda

-          Ditambahkan larutan standar masing-masing 0, 5, 10, 15, 20 mL

-          Ditambahkan larutan ammonium tiosianat

-          Diencerkan dengan akuades hingga tanda tera

-          Diukur absorbansi pada λ = 450 nm

A 0 mL larutan standar  = 0.082

A 5 mL larutan standar  = 0.114

A 10 mL larutan standar = 0.178

A 15 mL larutan standar = 0.235

A 20 mL larutan standar = 0.281

·         Penentuan Kadar Fe dengan Metode Adisi Standar II

Sediaan Besi Sulfat

 

-          Ditimbang sebanyak 0.01 gram

-          Dilarutkan dengan HCl

-          Diencerkan dengan akuades hingga volume 250 mL

Larutan Besi Sulfat

 

-          Dipipet sebanyak 25 mL

-          Dimasukkan di dalam dua labu ukur berbeda

-          Ditambahkan 1 mL larutan standar pada labu pertama dan tidak ditambahkan larutan standar pada labu kedua

-          Ditambahkan larutan ammonium tiosianat

-          Diencerkan dengan akuades hingga tanda tera

-          Diukur absorbansi pada λ = 450 nm

A 0 mL larutan standar  = 0.105

A 1 mL larutan standar  = 0.117

 

E.     Hasil Pengamatan

1.      Tabel Hasil Pengamatan

·         Penentuan panjang gelombang ( λ ) maksimum

Senyawa	Panjang gelombang (λ)	Nilai absorbansi
FeCl3	450	0,576
	460	0,574
	470	0,572

·         Penentuan nilai absorbansi FeCl₃ Metode Standar Adisi I :

Volume Larutan Standar (ml)	Panjang gelombang	Nilai absorbansi
0	450	0.082
5	450	0.114
10	450	0.178
15	450	0.235
20	450	0.281

·         Penentuan nilai absorbansi FeCl₃ Metode Standar Adisi II :

Volume Larutan Standar (ml)	Panjang gelombang (λ)	Nilai absorbansi
0	450	0.105
1	450	0.117

2.  Perhitungan

a. Metode Standar Adisi I

Dik.              = 0.0742

             = 0.0104

                                    Cs = 10 ppm

            Vx = 5 mL

Dit.             Cx = …?

Peny.          

                    Cx =  =  14.269 ppm

b. Metode Standar Adisi II

Dik.             Vs = 5 mL

                        Cs = 10 ppm

                        Vx = 5 mL

                        A₁ = 0,105

                        A₂ = 0,117

Dit.                         Cx = …?

Peny.          

                        Cx =  = 87.5 ppm

3. Reaksi

Fe₂(SO₄)₃  +  NH₄SCN  à  Fe(SCN)₃  +  (NH₄)₂SO₄

                  

F.     Pembahasan

Prinsip kerja spektrofotometer adalah menggunakan instrumen obat atau molekul dengan radiasi elektromagnetik, yang energinya sesuai. Interaksi tersebut akan meningkatkan energi potensi elektron pada tingkat aksitan. Apabila pada molekul yang sederhana tadi hanya terjadi transisi elektronik pada suatu macam gugus maka akan terjadi suatu absorbsi yang merupakan garis spektrum.

Metoda spektrofotometri uv-vis adalah salah satu metoda analisis kimia untuk menentukan unsur, baik secara kualitatif maupun secara kuantitatif. Analisis secara kualitatif berdasarkan pada panjang gelombang yang ditunjukkan oleh puncak spektrum (190 nm s/d 900 nm), sedangkan analisis secara kuantitatif berdasarkan pada penurunan intensitas cahaya yang diserap oleh suatu media. Intensitas ini sangat tergantung pada tebal tipisnya media dan konsentrasi warna spesies yang ada pada media tersebut.

Percobaan yang dilakukan berupa uji kualitatif dan kuantitatif pada sediaan obat generik yang mengandung Besi (III) Sulfat. Uji kualitatif yang dilakukan yaitu untuk menentukan panjang gelombang (λ) maksimum dan uji kuantitatif yaitu penentuan kadar Besi (III) Sulfat dalam sediaan.

Pada percobaan ini, langkah pertama yang dilakukan dengan mereaksikan larutan standar besi yang berada di dalam labu takar dengan larutan KSCN (amonium tiosulfat) yang merupakan pereaksi warna dan reaksinya dengan larutan besi yang merupakan senyawa kompleks [Fe(SCN)]²⁺. Pereaksi ini akan menghasilkan warna yang menyerap dengan kuat sehingga dapat digunakan untuk analisa besi dalam kadar kecil.

Suatu larutan dijadikan sebagai pereaksi  harus memenuhi beberapa persyaratan. KSCN merupakan pereaksi warna, sebab reaksinya dengan zat yang dianalisis yaitu besi (Fe) selektif dan sensitif yaitu membentuk kompleks besi tiosianat yang berwarna merah. Warna yang ditimbulkan yaitu merah bata, stabil untuk jangka waktu yang lama, sehingga serapannya tidak berubah-ubah hingga akhir analisis. Tidak membentuk warna dengan zat-zat lain yaitu ion H⁺, Cl^- dan NO₃^- yang ada dalam larutan.

Warna merah bata yang dihasilkan mempunyai warna komplementer hijau – biru. Warna komplementer terbentuk ketika cahaya putih yang berisi seluruh spektrum panjang gelombang melewati suatu medium (larutan kimia berwarna) yang tembus cahaya bagi panjang – panjang gelombang tertentu tetapi menyerap panjang – panjang gelombang yang lain akibatnya medium itu akan tampak berwarna bagi pengamat.

Setelah itu langkah selanjutnya yang dilakukan dalam percobaan ini adalah memilih panjang gelombang maksimum. Pengukuran serapan atau absorbansi spektrometri biasanya dilakukan pada suatu panjang gelombang yang sesuai dengan serapan maksimum karena konsentrasi besar terletak pada titik ini, artinya serapan larutan encer masih terdeteksi. Pengukuran absorbansi untuk larutan standar besi dan absorbansi sampel yang mengandung besi diukur pada λmax = 450 nm karena pada panjang gelombang tersebut mrnunjukkan nilai absorbansi paling tinggi yakni 0,576.

Panjang gelombang maksimum ini bertujuan agar zat-zat yang mengganggu tidak ikut terserap ataupun memberikan serapan, dalam hal ini yang akan memberikan serapan hanya logam yang dianalisis (besi) sedangkan tidak boleh memberikan serapan. Pengukuran serapan atau absorbansi spektrometri biasanya dilakukan pada suatu panjang gelombang yang sesuai dengan serapan maksimum karena konsentrasi besar pada titik ini, artinya serapan larutan encer masih terdeteksi.

Kemudian langkah selanjutnya dalam analisis ini adalah pembuatan kurva kalibrasi, dimana kurva kalibrasi dibuat dengan jalan mengukur serapan larutan – larutan standar . bila hukum Lambert – Beer dipenuhi, maka grafik / kurva ini akan membentuk garis lurus melalui titik nol. Dengan serapan cuplikan pada kurva kalibrasi, maka konsentrasi cuplikan dapat ditentukan.

Dimana mengukur serapan dari larutan standar besi dengan jumlah yang berbeda untuk wadah yaitu 0 ml; 5 ml; 10 ml; 15 ml; dan 20 ml yang ditambahkan 5 ml amonium tiosianat sebagai pengompleks yang akan membentuk warna agar dapat terbaca absorbansi pada spektrofotometri. Kemudian larutan ini dimasukkan ke dalam kuvet yang telah disiapkan dan diukur serapannya dengan menggunakan panjang gelombang maksimum yang telah diperoleh pada perlakuan sebelumnya yaitu pada panjang gelombang 450 nm. Hasil pengkuran menunjukkan nilai absorbansi larutan standar besi berturut-turut adalah 0.082, 0.114, 0.178, 0.235, 0.281. Sebelum dilakukan pengukuran dengan larutan-larutan tersebut, pertama-tama harus dilakukan kalibrasi alat dengan menggunakan larutan blangko untuk menetralkan alat agar diperoleh hasil yang lebih akurat.

Berdasarkan  nilai absorban dan konsentrasi larutan-larutan standar besi yang diperoleh maka kita bisa membuat kurva kalibrasi. Kurva kalibrasi yang diperoleh pada percobaan ini adalah linier yang artinya memenuhi hukum Lambert-beer.

Untuk menghemat waktu dan cuplikan, metode standar adisi juga dilakukan dengan membuat dua macam larutan uji. Penambahan larutan standar dilakukan pada salah satu atau dua cuplikan. Metode ini disebut adisi stanar II.

Pada langkah akhir dari percobaan ini adalah penentuan kadar besi dalam cuplikan. Analisis kuantitatif sediaan obat yang mengandung besi (III) sulfat secara spektrofotometri menggunakan metode standar adisi. Maksud dari metode standar adisi adalah bahwa sampel yang akan dianalisis ditambahkan sejumlah standar yang memiliki struktur yang sama dengan sampel yang akan dianalisis. Keuntungan metode ini adalah pengolahan data yang cepat dan membutuhkan biaya yang relatif sedikit.

Nilai kadar besi sulfat yang diperoleh secara spektrofotometri dengan metode adisi standar dalam konsentrasi ppm sebesar 14.269. Berdasarkan hasil yang diperoleh ini berarti dalam 0.001 mg sampel yang dianalisis mengandung besi (III) sebanyak 14.269 ppm. Berdasarkan metode standar adisi II diperoleh sampel yang dianalisis mengandung besi (III) sebanyak    87.5 ppm.

Berdasarkan hasil pengamatan dan perhitungan yang telah dilakuan pada FeCl₃, dapat diketahui bahwa hubungan antara volume (ml) dengan nilai absorben (a) tegak lurus, sehingga dapat di simpulkan bahwa semakin banyak volume FeCl₃, maka nilai absorbennya atau daya tembus cahaya yang di lewati sampel semakin besar.

Adapun faktor – faktor yang dapat mempengaruhi dalam perhitungan pada percobaan ini adalah :

1.      Kesalahan dalam penempatan sampel.

2.      Kurang teliti dalam melakukan pengenceran sampel.

3.      Alat dan bahan kurang steril dan telah terkontaminasi.

F.     Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil pada percobaan ini adalah  kadar besi pada sampel sediaan  secara spektofotometri dengan metode adisi standar adalah sebesar 14.269 ppm. Berdasarkan metode standar adisi II diperoleh sampel yang dianalisis mengandung besi (III) sebanyak 87.5 ppm.

DAFTAR PUSTAKA

Cahyadi, W. 2008. Analisis dan Aspek Kesehatan Bahan Tambahan Pangan. Bumi Aksara : Jakarta.

Day, R.A dan A.L. Underwood. 2002. Analisa Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga; hal. 379

Fatimah S, Iis Haryati dan Agus Jamaludin. Pengaruh Uranium Terhadap Analisis Thorium Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis. Seminar Nasional V, ISSN 1978-0176. SDM Teknologi Nuklir Yogyakarta, 5 November 2009.

Kartasasmita RE, Lilis Tuslinah dan Majid Fawaz. Penentuan Kadar Besi (II) Dalam Sediaan Tablet Besi (II) Sulfat Menggunakan Metode Orto Fenantrolin. Jurnal Kesehatan BTH, Volume 1 No. 1 Agustus 2008. STIKes BTH Tasikmalaya.

Pudjaatmaka, Hadyana, editor. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik, edisi 4. Jakarta: EGC; hal 863-864

Watulingas, Maasje Catherine. Aplikasi Teknik Adisi Standar pada Penetapan Kadar Besi (III) dalam Air Sungai Karang Mumus dengan Spektronic 21-D. Jurnal Kimia Mulawarman, Vol.6 No.1 Nopember 2008, ISSN 1693-5616. Jurusan Pendidikan Kimia Universitas Mulawarman.